人教版九年级上册物理17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用 教案.docx
课 题欧姆定律在串、并联电路中的应用课 时1课时教学目标 1能运用欧姆定律解决简单的串、并联电路问题。2 通过计算,学会解答电学计算的一般方法,结合欧姆定律,归纳得出串联电路中的电阻的规律。教学重点会利用欧姆定律解决简单的串、并联电路问题,掌握解决电学计算题的一般方法。教学难点在电路计算中注意两个“同一”,即同一对象,同一时刻。教具准备多媒体课件整合网络、阻值不同的电阻若干、电阻箱、电源、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器等。教学方法实验演示,归纳总结教 学 过 程教师活动学生活动备注创设情景1欧姆定律的内容。2在串联电路中电流规律和电压规律。3在并联电路中电流规律和电压规律。引入新课(5分在串联电路中,各部分电路相互影响,当一个电阻的阻值发生改变,电路中的电流和各用电器两端的电压均会发生改变。那么在串联电路中各电阻之间有什么关系呢?欧姆定律在不同电路中如何应用?新课内容串联电路的总电阻在串联电路中的电流规律是:串联电路电流处处相等,即I=I1I2,串联电路中的电压规律是:串联总电压等于各总分电路两端的电压之和,即U=U1+U2。提出问题:在串联电路中的电阻有什么规律呢?猜想与假设:串联电路中,串联的用电器越多,电路中的电流越小,即电阻越大。设计实验:把两个电阻串联后接入电路中,测出电路中的电流,把两个电阻换成一个电阻箱,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数与前面相同,则此时电阻箱的作用效果与两个电阻串联后的作用效果相同,电阻箱的阻值就是这两个电阻的总电阻。进行实验:1设计两个电阻串联的电路图。2连接实物,检查无误后,闭合开关,读出此时电流表的示数为I。3把电阻R1、R2去掉,换上一个电阻箱,闭合开关,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数也为I,读出电阻箱的阻值为R0。4此时电阻箱的阻值R就是电阻R1、R2的总电阻。5换用不同阻值的定值电阻进行多次实验,把实验数据填入表格中。次数R1/R2/R0/123得出结论:分析实验数据,可以得出:在串联电路中的总电阻等于各部分电路的电阻之和。即:R=R1+R2若电路中有多个电阻,则总电阻等于各电阻之和。即:R=R1+R2+导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关,那么把电阻串联相当于改变电阻的哪个因素呢?*并联电路中电阻的规律(可以根据学生的层次选讲)串联电路中总电阻等于各部分电路的电阻之和,那么在并联电路中电阻有什么规律呢?如何进行实验?根据实验可以总结出并联电路中电阻的规律,并联电路的总电阻小于其中任何一个电阻,电阻并联相当于增加导体的横截面积。并联总电阻的倒数等于各支路的电阻的倒数和。欧姆定律在串、并联电路中的应用串联电路中电流规律、电压规律和总电阻I=I1=I2=U=U1+U2+R=R1+R2并联电路中电流规律、电压规律I=I1+I2+U=U1=U2=例题1一盏灯上标有“3V 0.3A”的字样,现在有一个4.5V的电源,要使灯泡正常工作,需要串联一个多大阻值的电阻?分析:可以根据题意画出电路图(如图),在图中标出已知条件。根据欧姆定律,要求出电阻R的阻值,需要求出电阻R的电流和电压。已知:U=4.5V,UL=3V,IL=0.3A。求:RR=?解:根据串联电路的电流规律和电压规律可知:IL=IR=0.3AUR=UUL=4.5V3V=1.5V由欧姆定律可知:答:需要串联一个阻值为5的电阻才能使灯泡正常发光。本题除了上面的解法外,还有什么解法?例题2如图所示,电阻R1为10,电源两端电压为6V。开关S闭合后,求(1)当滑动变阻器接入电路的电阻R2为50时,通过电阻R1的电流I;(2)当滑动变阻器接入电路的电阻R2为20时,通过电阻R1的电流I。分析:本题主要考查了串联电路的变化,因为串联电路各用电器相互影响,当滑动变阻器的滑片发生改变,电路中的电流也会发生改变。在使用欧姆定律时要注意同一性,要在同一对象的同一时刻使用欧姆定律。教师板演解题过程。由上面的例题可以看出,串联电路中通过某个电阻的电流或串联电路中的电流,等于电源两端电压除以各分电阻之和。通过本题还能看出,当串联电路中的一个电阻改变时,电路中的电流及另一个电阻两端的电压都会随之改变。例题3如图所示,电阻R1为10,电源两端电压为12V。开关S闭合后,求:(1)当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为40时,通过电阻R1的电流I1和电路的总电流I;(2)当滑动变阻器接入电路的电阻R3为20时,通过电阻R1的电流I1和电路的总电流I。分析:这是一道电阻并联的电路,根据并联电路的特点,各支路之间互不影响,当滑动变阻器接入电路的阻值发生改变(不为零),对电阻R1的电流不影响。滑动变阻器阻值改变时,改变的只是变阻器所在的支路。根据并联电路的电流和电压的规律,各支路两端的电压均相等,干路电流等于各支路电流之和。根据题目要求,写出解题过程。通过本题可以看出,当并联电路中的一个支路的电阻改变时,这个支路的电流会发生变化,干路电流也会变化,但另一个支路的电流和电压都不变,即并联电路各支路之间互不影响。在利用欧姆定律解决问题要注意:(1)欧姆定律中的I、U、R都是指同一导体或同一段电路上对应同一状态下的物理量。(2)欧姆定律的变形公式为U=IR、。(3)欧姆定律定律中各物理量单位必须统一。(4)由于实际电路中,往往有几个导体,即使同一导体,在不同时刻的I、U、R值也不相同,因此在应用欧姆定律解题时应对同一导体同一时刻的I、U、R标主同一的下角标,以避免张冠李戴。总结课堂小结:1通过这节课你学到了什么?2串联电路的总电阻与各电阻之间的关系。3欧姆定律在串、并联电路中应用时要注意哪些问题?4电路变化的计算。回忆前面串联电路和并联中的电流关系和电压关系。学生思考,电路中电流与电压和电阻的关系。学生进行猜想。学生讨论实验方案,采用等效替代的方法。学生根据设计思路,说出实验步骤,在同一电路中采用电流相等的方法。设计实验数据记录表格,分组进行实验。分析实验数据,总结串联电路中的电流规律。用自己的语言描述结论。串联电路的总电阻等于各电阻之和。学生思考:电阻串联越多,总电阻越大,相当于增加了导体的长度。学生借鉴串联电路中电阻的规律,进行探究并联电路中电阻的规律。学生进行分组实验,总结规律。学生回忆前面学过的电流规律、电压规律。学生分析图中的已知条件,要求出电阻R的阻值,需要知道电阻R两端的电压和流过R的电流,结合串联电路中的电流规律,电阻R的电流等于灯泡正常发光时的电流。电阻R两端的电压等于总电压减去灯两灯的电压。学生讨论其他解法:解:根据串联电路的电流规律,I=IR=IL=0.3A根据欧姆定律,电路的总电阻为:灯泡的电阻为:电阻R的阻值为RR=R-RL=15-10=5学生分析题目中的已知和求解。电路中电阻R1、R2是串联的,根据欧姆定律可以求出,当滑动变阻器接入电路的阻值为50时的电流。当滑动变阻器接入电路的电阻为20时,电源电压不变,再次利用欧姆定律求出电路中的电流。学生分析题目,写出已知和求解。解:(1)根据并联电路中的电压规律,U=U1=U2=12V电阻R1中的电流为:变阻器R中的电流为:电路的总电流为I=I1+I2=1.2A+0.3A=1.5A(2)当变阻器的阻值R3=20时,R3中的电流为:电路的总电流I=I1+I3=1.2A+0.6A=1.8A总结在解决欧姆定律在串、并联电路中应用的电学题目时的注意点。学生梳理本节课知识内容。1本节主要学习了串联电路中的电阻关系,欧姆定律在串、并联电路的应用。2串联总电阻等于各电阻之和,串联总电阻大于各个用电器的电阻。并联总电阻小于各其中任何一个电阻。3欧姆定律在不同电路中的应用,可以用于求电流、电压和电阻。在计算时要结合串联和并联电路的电流规律以及电压规律。4电路变化要先分清电路连接方式;分析电路变化前的电流、电压和电阻;找出电路变化前后不变的物理量,例如电源电压、定值电阻的阻值等。创造课堂情景,为本节课的知识做准备。提出本节课的研究问题。培养学生观察实验、分析实验的能力。培养学生利用归纳法得出结论的能力。培养学生利用物理知识解决实际问题的能力培养学生的动手能力。巩固串联电路中电流、电压和电阻的规律。培养学生分析问题的能力培养利用物理知识解决实际问题的能力培养学生总结归纳的能力利用物理方法解决实际问题,加强理论联系实际。板书设计一、等效电阻规律1、串联规律:R总 = R1+ R2+ Rn。2、并联规律:二、计算方法1、逆向推理计算法2、顺向推理计算法3、等效电阻计算法三、计算题的一般步骤1、根据题意分析各电路状态下电阻之间的连接方式,画出等效电路图。2、通过审题,明确题目给出的已知条件和未知量,并将已知量的符号、数值和单位,未知量的符号,在电路图上标明。3、每一步求解过程必须包括三步:写公式代入数值和单位得出结果。教学反思欧姆定律是初中电学中重要的定律,贯穿于电学各类计算,尤其是在串并联电路中的应用更是初中物理计算题的重点